30、激光焊接与电火花加工的实验研究与性能预测

激光焊接与电火花加工的实验研究与性能预测

1. Nd:YAG激光焊接研究

在Nd:YAG激光焊接Inconel 625合金薄板的实验中，采用了Box - Behnken设计，开发的响应曲面模型（RSM）可用于预测焊缝宽度和硬度，以设置激光束功率、焊接速度和频率。

以下是一些重要结论：
- 考虑了焊缝宽度、硬度与Nd:YAG激光焊接参数及其相互作用之间的关系。
- 当焊接速度处于较低水平10 mm/min、激光束功率为190瓦、频率为11 Hz时，焊缝宽度最小且硬度较高。
- 焊接速度对焊缝宽度和硬度的影响最大，其次是其他参数。

为了验证RSM模型，进行了实验值与模型值的对比，以下是部分对比数据：
|实验编号|激光功率 (W)|焊接速度 (mm/min)|频率 (Hz)|焊缝宽度 (mm) - 实验值|焊缝宽度 (mm) - 模型值|硬度 (HV) - 实验值|硬度 (HV) - 模型值|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|190|20|10|1.449|1.444|228.4|228.36|
|2|190|15|11|1.416|1.423|227.5|227.54|
|3|200|15|12|1.535|1.546|239.8|238.08|

从结果来看，RSM模型的验证结果在接近实验值时令人满意，该模型可成功用于预测Nd:YAG激光焊接Inconel 625合金薄板的硬度和焊缝宽度。

mermaid流程图如下：